4.2探究：凸透镜成像的规律（课件28页）2025-2026学年八年级物理全册沪科版（2024）

(课件网) 幻灯片 1：封面 标题：4.2 探究：凸透镜成像的规律 副标题：揭秘凸透镜成像的奥秘 学科：物理 适用年级：八年级 教材版本：人教版 幻灯片 2：学习目标 通过实验探究，总结凸透镜成像的规律，明确像的大小、正倒、虚实与物距、焦距的关系。 理解物距、像距的概念，能准确测量并记录实验数据。 学会分析实验数据，归纳不同物距范围内凸透镜成像的特点。 能用凸透镜成像规律解释生活中的成像现象，如照相机、投影仪、放大镜的工作原理。 幻灯片 3：引入 - 凸透镜成像的多变性 展示图片：放大镜成放大的像、照相机成缩小的像、投影仪成放大的像 提问：同样是凸透镜，为什么有时成放大的像，有时成缩小的像？有时成正立的像，有时成倒立的像？像的性质与物体到凸透镜的距离有什么关系？今天我们就通过实验来探究凸透镜成像的规律。 幻灯片 4：实验猜想与假设 提出猜想：结合生活经验和已学知识，对凸透镜成像的规律提出以下猜想： 当物体离凸透镜较近时，可能成放大的像；离凸透镜较远时，可能成缩小的像。 像的正倒可能与物体到凸透镜的距离有关。 像的虚实可能与物体到凸透镜的距离有关。 像距的大小可能随物距的变化而变化。 幻灯片 5：实验器材准备 主要器材： 凸透镜（已知焦距 f，如 f=10cm） 蜡烛（作为发光物体） 光屏（用于承接像） 光具座（带有刻度，便于测量距离） 火柴（点燃蜡烛） 器材作用说明：光具座上标有刻度，可精确测量物距和像距；蜡烛作为光源，通过凸透镜成像在光屏上；光屏用于承接实像，判断像的性质。 幻灯片 6：实验相关概念 物距（u）：物体到凸透镜光心的距离。 像距（v）：像到凸透镜光心的距离。 实像：能在光屏上呈现的像，由实际光线会聚而成。 虚像：不能在光屏上呈现的像，由实际光线的反向延长线相交而成，只能用眼睛观察。 展示图片：凸透镜成像示意图，标注入射光线、折射光线、物距、像距、实像位置。 幻灯片 7：实验步骤详解 组装器材：将蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座上，使它们的中心大致在同一高度（即 “三心等高”），目的是让像能成在光屏的中央。 确定焦距：明确所使用凸透镜的焦距 f（如 f=10cm）。 探究 u > 2f 时的成像情况： 将蜡烛放在光具座上，使物距 u = 30cm（大于 2f=20cm）。 移动光屏，直到光屏上出现最清晰的像，观察像的大小、正倒，并记录像距 v。 探究 u = 2f 时的成像情况： 将蜡烛移动到物距 u = 20cm（等于 2f）处。 移动光屏，找到清晰的像，观察像的性质，记录像距 v。 探究 f < u < 2f 时的成像情况： 将蜡烛移动到物距 u = 15cm（大于 f=10cm，小于 2f=20cm）处。 移动光屏，找到清晰的像，观察像的性质，记录像距 v。 探究 u = f 时的成像情况： 将蜡烛移动到物距 u = 10cm（等于 f）处。 移动光屏，观察能否在光屏上找到像。 探究 u < f 时的成像情况： 将蜡烛移动到物距 u = 5cm（小于 f=10cm）处。 移动光屏，观察能否在光屏上找到像；从光屏一侧透过凸透镜观察蜡烛的像，记录像的性质。 重复实验：改变凸透镜的焦距（或更换不同焦距的凸透镜），重复上述实验，验证规律的普遍性。 幻灯片 8：实验数据记录表格 实验次数 物距 u/cm 与焦距关系 像距 v/cm 像的性质 应用实例 1 30 u > 2f 2 20 u = 2f 3 15 f < u < 2f 4 10 u = f 5 5 u < f 幻灯片 9：实验现象与数据分析 当 u > 2f 时： 现象：光屏上出现清晰的像，像为倒立、缩小的实像。 数据：如 u=30cm 时，v≈15cm，满足 f < v < 2f。 当 u = 2f 时： 现象：光屏上出现清晰的像，像为倒立、等大的实像。 数据：如 u=20cm 时，v=20cm，满足 v = 2f。 当 f < u < 2f 时： 现象：光屏上出现清晰的像，像为倒立、放大的实像。 ... ...